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Die
Erfindung betrifft einen Flachblattwischer, der beim Vor- und Zurückschwenken
eine wirksame Kraft von einem Metalllängsträgerstreifen direkt
an Klemmhülsenträger ohne eine Pause oder Verzögerung
und ohne ein Ruckeln übertragen kann. Außerdem
kann eine Ausrichtung der Hauptkomponenten des Wischers erreicht
werden, ohne dass eine extreme Sorgfalt erforderlich ist, so dass
eine Ermüdung eines Arbeiters bei der Montage erheblich reduziert
werden kann. Dementsprechend kann nicht nur Montagezeit eingespart
werden, sondern die Montageeffizienz wird außerdem erhöht.
Demzufolge werden die Herstellungskosten verringert, und die Marktwettbewerbsfähigkeit
wird erhöht.
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Im
Allgemeinen geht die Entwicklung der Scheibenwischer für
Fahrzeuge von dem herkömmlichen Rahmenwischer zu dem modernen
rahmenlosen Wischer, der umgangssprachlich als Flachblattwischer
bezeichnet wird. Der Rahmenwischer weist üblicherweise
einen als Metallblattrahmen bezeichneten U-förmigen Metallstreifen
auf, der mit einem entlang der Länge des Rahmens ausgebildeten Schlitz
zum Halten eines Gummiblattes versehen ist und als ein freiliegender
Längsträger für das zugehörige
Gummiblatt dient, wohingegen bei dem rahmenlosen Wischer ein flacher
Metallstreifen in eine weiche elastische Klemmhülsenummantelung
eingebettet ist, die tatsächlich ein Gummiblatt hält,
und als ein umhüllter Längsträger für
das zugehörige Gummiblatt dient. In letzter Zeit wurden
die meisten Neufahrzeuge mit rahmenlosen Wischern ausgestattet.
Der Rahmenwischer scheint auf dem Markt auszulaufen, da er mehrere
Komponenten mit höherem Gewicht und Energieverbrauch umfasst
und anfälliger gegen Ruckelgeräusche infolge der
Reibung durch das Verschwenken an der Frontscheibe nach einer bestimmten
Nutzungsdauer und gegen Korrosion des freiliegenden Metallblattrahmens
infolge der Witterung ist. Darüber hinaus gehört
der Scheibenwischer zu Konsumgütern, die einen Austausch
erfordern, wenn ein sinkender Wischeffekt infolge von Alterung die
Fahrsicherheit beeinträchtigen kann. Die gehäufte
Menge der defekten und jährlich ausgetauschten Rahmenwischer
ist eine hohe Belastung der Umwelt. Im Gegensatz dazu stellt der
rahmenlose Wischer keine derartige Belastung der Umwelt dar.
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In
den Patenten
US 6523218 ,
US 6944905 ,
US 7228588 ,
US 7055206 ,
US 7305734 ,
US 7484264 und
US 7210189 , sowie den
US Design-Patenten D430097 ,
D512362 ,
D457479 ,
D443854 ,
D511735 ,
D564434S ,
D564955S ,
D579401S und
D579849S sind verschiedene
rahmenlose Wischer beschrieben. Unter diesen Dokumenten offenbart
die
US 7210189 den neuesten
Typ eines rahmenlosen Wischers, der in den
1 bis
6 der
vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. Der Scheibenwischer weist zwei
Blattkörper
6, einen flachen Metallwirbel
7 mit
rechteckigem Querschnitt, ein Gummielement
9 und einen
Mittelträger
10 auf.
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Mit
Bezug auf die 1 und 3 besteht der
Blattkörper 6 aus einem flexiblen oberen Träger 4 und
einem massiven unteren Träger 5, die durch Koextrusion
miteinander verbunden sind, so dass ein einstückiger Träger
für den Metallwirbel 7 und das Gummielement 9 gebildet
wird. Ein vorzugsweise rechteckiger oberer Montagekanal 8 erstreckt
sich längs durch den oberen Träger 4 hindurch über
die Länge des Blattkörpers 6, wobei der
vorzugsweise rechteckige und flache Metallwirbel 7 in den
oberen Montagekanal 8 eingesetzt ist und das Gummielement 9 in
gleichmäßigem Kontakt mit einer Frontscheibe hält.
Ein vorzugsweise rechteckiger unterer Montagekanal 12 erstreckt
sich längs durch den unteren Träger 5 hindurch über
die Länge des Blattkörpers 6 und weist
eine rechteckige untere Öffnung 13 auf, die sich
längs entlang dem Blattkörper 6 erstreckt
und in welche ein Hals eines rechteckigen oberen Abschnitts 16 des
Gummielements 9 eingesetzt ist.
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Mit
Bezug auf 2 ist der Mittelträger 10 aus
Metall oder Kunststoff und an einen Adapter eines Wischerarmes 2 des
Scheibenwischers anpassbar. Ein vorzugsweise rechteckiger oberer
Montagekanal 11 erstreckt sich längs durch den
Mittelträger 10 hindurch, wobei der Metallwirbel 7 in
den oberen Montagekanal 11 eingesetzt ist. Ein vorzugsweise rechteckiger
unterer Durchgangskanal 14 erstreckt sich ebenfalls längs
durch den Mittelträger 10 hindurch und weist eine
rechteckige untere Öffnung 15 auf, die sich längs
entlang dem Mittelträger 10 erstreckt und in welche
der Hals des rechteckigen oberen Abschnitts 16 des Gummielements 9 eingesetzt ist.
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Mit
Bezug auf die 4 bis 6 wird der Montagevorgang
für den herkömmlichen rahmenlosen Wischer beschrieben.
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Erstens
wird der Metallwirbel 7 bis zu seiner Mitte durch den Montagekanal 11 des
Mittelträgers 10 hindurchgeführt, und
dann wird der Mittelträger 10 in der mittleren
Position des Metallwirbels 7 durch Schrauben oder Nieten
fixiert, wie in 6 gezeigt ist.
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Zweitens
wird jedes Ende des Metallwirbels 7 in den entsprechenden
Montagekanal 8 des oberen Trägers 4 des
Blattkörpers 6 eingesetzt, wie in 4 gezeigt
ist, so dass jede Hälfte des Metallwirbels 7 von
einem der Blattkörper 6 umhüllt ist,
wie in 5 gezeigt ist.
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Schließlich
wird der jeweilige obere Abschnitt 16 des Gummielements 9 mit
seinem Hals in den entsprechenden unteren Montagekanal 12 und den
Durchgangskanal 14 sowie in die entsprechende rechteckige
untere Öffnung 13 und 15 des Blattkörpers 6 und
des Mittelträgers 10 eingesetzt, wie in 5 gezeigt
ist, so dass der Scheibenwischer vollständig montiert ist,
wie in 3 gezeigt ist.
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Trotz
der oben genannten Vorteile hat der herkömmliche rahmenlose
Scheibenwischer die folgenden Nachteile.
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Wie
in den 7 bis 7e gezeigt,
wird, wenn das Gummielement 9 von dem Wischerarm 2 auf
die Frontscheibe 3 gedrückt wird, eine Normalkraftkomponente
Fv auf den Blattkörper 6 ausgeübt, so
dass der Wischrand des Gummielements 9 fest gegen die Oberfläche
der Frontscheibe 3 gedrückt wird, wie in 7 gezeigt
ist. Da der Wischerarm 2 beim Betrieb vor- und zurückschwenkt,
hat der Metallwirbel 7 eine horizontale Vorwärtskraftkomponente
Fh, die auf den Blattkörper 6 ausgeübt
wird, wenn der Wischerarm 2 vorschwenkt, wie in den 7 bis 7b gezeigt
ist, wohingegen der Metallwirbel 7 eine horizontale Rückwärtskraftkomponente
Fh' hat, die auf den Blattkörper 6 ausgeübt
wird, wenn der Wischerarm 2 zurückschwenkt, wie
in den 7c bis 7e gezeigt
ist. Infolgedessen wird die Wirkung der horizontalen Vorwärtskraftkomponente
Fh und der horizontalen Rückwärtskraftkomponente
Fh' indirekt auf das Gummielement 9 in
der Reihenfolge erstens über den flexiblen oberen Träger 4 und
den massiven unteren Träger 5 und zweitens über
den Blattkörper 6 ausgeübt, so dass der
Wischrand des Gummielements 9 über die Oberfläche
der Frontscheibe 3 wischt, um den Wischeffekt zu erreichen.
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Wenn
die horizontale Vorwärtskraftkomponente Fh von
dem Metallwirbel 7 auf den Blattkörper 6 ausgeübt
wird, wird die rechte Seite des oberen Montagekanals 8 in
dem weichen flexiblen oberen Träger 4 des Blattkörpers 6 von
der rechten Seite des Metallwirbels 7 seitlich beeinflusst,
welcher den oberen Montagekanal 8 kontaktiert und gegen
diesen drückt, während die linke Seite des oberen
Montagekanals 8 von der linken Seite des Metallwirbels 7 freigegeben
und nicht seitlich beeinflusst wird, wie in 7a gezeigt
ist. Da die Wirkung der horizontalen Vorwärtskraftkomponente
Fh und der horizontalen Rückwärtskraftkomponente
Fh' indirekt auf das Gummielement 9 in
der Reihenfolge über den oberen Träger 4 und
den unteren Träger 5 des Blattkörpers 6 ausgeübt
wird, wischt der Wischrand des Gummielements 9 über
die Oberfläche der Frontscheibe 3, so dass, wenn
der Wischerarm 2 vorschwenkt, die rechte Seite des oberen
Montagekanals 8 in dem weichen flexiblen oberen Träger 4 in
einer dehnbaren Weise infolge des Quetschens durch die rechte Seite
des Metallwirbels 7 verformt wird, während die
linke Seite des oberen Montagekanals 8 in dem weichen flexiblen
oberen Träger 4 mit einem Spalt δ verformt
wird, der zwischen der linken Seite des oberen Montagekanals 8 und
der linken Seite des Metallwirbels 7 belassen wird, wie
in 7b gezeigt ist. Wenn der Wischerarm 2 zurückschwenkt,
wandelt die horizontale Rückwärtskraftkomponente
Fh' die Situation um, so dass die rechte
Seite des oberen Montagekanals 8 in dem weichen flexiblen
oberen Träger 4 des Blattkörpers 6 freigegeben
und von der rechte Seite des Metallwirbels 7 seitlich nicht
beeinflusst wird, während die linke Seite des oberen Montagekanals 8 von
der linken Seite des Metallwirbels 7 durch Kontaktieren und
Drücken seitlich beeinflusst wird, wie in 7c und
der hypothetischen Linie in 7d gezeigt
ist. Gleichermaßen wird, wenn der Wischerarm 2 zurückschwenkt,
die linke Seite des oberen Montagekanals 8 in dem weichen
flexiblen oberen Träger 4 in dehnbarer Weise infolge
des Quetschens von der linken Seite des Metallwirbels 7 verformt,
während die rechte Seite des oberen Montagekanals 8 in
dem weichen flexiblen oberen Träger 4 mit einem
Spalt δ' verformt wird, der zwischen der rechten Seite
des oberen Montagekanals 8 und der rechten Seite des Metallwirbels 7 belassen
wird, wie in 7e gezeigt ist.
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Mit
anderen Worten werden die verformten Spalte δ und δ'
zwischen den jeweiligen beiden Seiten des oberen Montagekanals 8 und
den entsprechenden beiden Seiten des Metallwirbels 7 wechselweise
durch die horizontale Vorwärtskraftkomponente Fh und die horizontale Rückwärtskraftkomponente Fh' von dem vor- und zurückschwenkenden
Wischerarm 2 erzeugt. Demzufolge bewirkt die Übertragungsverzögerung
der ausgeübten Kraft infolge der beiden verformten Spalte δ und δ'
eine vorübergehende Wischpause und ein Ruckeln des Gummielements 9 über
der Oberfläche der Frontscheibe 3, so dass ein
harsches Kratzgeräusch auftritt, das die Ruhe in dem Fahrzeug
stört. Darüber hinaus ergibt sich, da die Schwenkfrequenz
des normalen Scheibenwischers über der Fahrzeugfrontscheibe
40–50 mal pro Minute, d. h. 2400–3000 mal pro
Stunde ist, für die zuvor genannte vorübergehende
Wischpause und das Ruckeln des Gummielements 9 über
der Oberfläche der Frontscheibe 3 dementsprechend dieselbe
Frequenz. Daher wird die Lebensdauer des Gummielements 9 an
dem Scheibenwischer infolge der hohen Frequenz der vorübergehenden
Wischpausen und Ruckelbewegungen mit dem Ergebnis verringert, dass
die Austauschhäufigkeit und die Kosten erhöht
werden.
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Die
Hauptursache der oben genannten Nachteile des herkömmlichen
rahmenlosen Scheibenwischers besteht darin, dass die ausgeübte
Kraft des Metallwirbels 7 von dem Wischerarm 2 indirekt auf
den massiven unteren Träger 5 über den
weichen flexiblen oberen Träger 4 ausgeübt
wird, anstatt sie direkt auf den massiven unteren Träger 5 ausgeübt wird.
Daher ist eine Übertragungsverzögerung der ausgeübten
Kraft infolge der beiden verformten Spalte δ und δ'
in dem weichen flexiblen oberen Träger 4 aufgrund
der Verformung des weichen flexiblen Materials unvermeidbar, so
dass sich eine vorübergehende Wischpause oder Verzögerung
mit Ruckeln des Gummielements 9 über der Oberfläche
der Frontscheibe 3 ergibt. Eine solche schlechte strukturelle
Gestaltung missachtet nicht nur die Übertragungsregeln
der Dynamik, sondern bringt auch ungünstige Effekte für
die Verbraucher, wie oben beschrieben ist.
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Zurück
zu den 4 bis 6, die den Montagevorgang für
den herkömmlichen rahmenlosen Scheibenwischer zeigen, müssen,
da die Außenabmessungen des Metallwirbels 7 nur
geringfügig kleiner als die Innenabmessungen des entsprechenden oberen
Montagekanals 8 in dem oberen Träger 4 des Blattkörpers 6 sind,
die beiden Kupplungsenden des Metallwirbels 7 und des oberen
Montagekanals 8 während des Montagevorgangs zueinander
ausgerichtet und in einem horizontalen Zustand gehalten werden,
wie in 4 gezeigt ist, um das Einsetzen des Metallwirbels 7 in
den Blattkörper 6 erfolgreich zu ermöglichen.
Jedoch ist der Scheibenwischer ein Niedrigpreisprodukt, das mit
einer jährlichen Menge von mehreren zehn Millionen Stück
massengefertigt wird, um den Gesamtbedarf für Neu- und
Gebrauchtfahrzeuge zu decken. Da der Vorgang der Montage des Metallwirbels 7 mit
dem Blattkörper 6 eine große Sorgfalt
in der Ausrichtung erfordert, muss der Montagearbeiter aufmerksamer
sein und mehr Zeit aufwenden, um eine akzeptable Leistung zu erbringen. Dementsprechend
ist der Montagearbeiter nicht nur schnell ermüdet, sondern
die Montageeffizienz wird auch mit dem Ergebnis verringert, dass
die Herstellungskosten erhöht und die Marktwettbewerbsfähigkeit
verringert werden.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, einen Flachblattwischer zu schaffen,
der einen federnden Metalllängsträgerstreifen,
einen Sattelträger für einen Wischeradapter, ein
langes Wischblatt mit einem oberen Flügelabschnitt, zwei
starre und harte Klemmhülsenträger und ein Paar
Endpositionierungskappen aufweist, wobei der Sattelträger
und die Klemmhülsenträger jeweils einen ersten
kompatiblen Aufnahmekanal und einen zweiten kompatiblen Aufnahmekanal
aufweisen, so dass der federnde Metalllängsträgerstreifen
durch die ersten Aufnahmekanäle und der obere Flügelabschnitt
des langen Wischblattes durch die zweiten Aufnahmekanäle
des Sattelträgers und der Klemmhülsenträger
hindurchlaufen können. Wenn der Wischer vor- und zurückschwenkt,
kann eine wirksame Kraft von einem Metalllängsträgerstreifen
direkt an die Klemmhülsenträger ohne eine Pause,
eine Verzögerung oder ein Ruckeln übertragen werden,
so dass keine Geräusche auftreten, welche die Ruhe im Fahrzeuginnenraum
stören. Daher kann nicht nur die Belastung des Wischerarmes
vermindert werden, sondern die Austauschkosten für den
Wischer können ebenso reduziert werden, woraus sich eine
Erweiterung der Lebensdauer des Wischers ergibt.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Flachblattwischer zu schaffen,
der entsprechend angepasste Führungsabschnitte mit einer
reduzierten Breite hat, die als eine Ausrichtungsvorstufe für
einen Kupplungsvorgang zwischen den Hauptkomponenten des Wischers,
d. h. den Klemmhülsenträgern und dem federnden
Metalllängsträgerstreifen über die entsprechenden
Enden dienen. Selbst wenn die Komponenten nicht in exakter linearer
Ausrichtung zueinander sind, kann der Kupplungsvorgang noch schnell
und leicht durchgeführt werden. Aufgrund der oben genannten
Struktur bedarf der Ausrichtungsvorgang für die Hauptkomponenten
des Wischers keiner besonderen Sorgfalt, so dass die Ermüdungsgefahr
für einen Montagearbeiter beträchtlich reduziert
werden kann. Dementsprechend kann nicht nur die Montagezeit eingespart
werden, sondern die Montageeffizienz kann außerdem erhöht
werden. Demzufolge werden die Herstellungskosten verringert, und
die Marktwettbewerbsfähigkeit wird erhöht.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Blattkörpers eines herkömmlichen
Scheibenwischers;
-
2 eine
perspektivische Ansicht eines Mittelträgers des herkömmlichen
Scheibenwischers;
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3 eine
Seitenansicht eines montierten herkömmlichen Scheibenwischers;
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4 bis 6 perspektivische
Ansichten zur Erläuterung des Montagevorgangs des herkömmlichen
Scheibenwischers;
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7 bis 7e Ansichten
zur Erläuterung des Betriebs des herkömmlichen
Scheibenwischers;
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8 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Flachblattwischers für
ein Fahrzeug gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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8a einen
Schnitt entlang der Linie 8a-8a in 8;
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9 eine
perspektivische Teilschnittansicht eines Sattelträgers
für einen Adapter des Scheibenwischers aus 8;
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9a eine
Seitenansicht in Richtung 9a in 9;
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9b einen
Schnitt entlang der Linie 9b-9b in 9;
-
9c einen
Schnitt entlang der Linie 9c-9c in 9;
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9d eine
Draufsicht von unten in Richtung 9d in 9;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer Endpositionierungskappe des Scheibenwischers
aus 8;
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10a eine Seitenansicht in Richtung 10a in 10;
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10b einen Schnitt entlang der Linie 10b-10b in 10a;
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10c einen Schnitt entlang der Linie 10c-10c in 10;
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10d einen Schnitt entlang der Linie 10d-10d in 10;
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10e eine Draufsicht von unten in Richtung 10e
in 10;
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11 bis 11c Ansichten zur Erläuterung der Montage
einer ersten Endpositionierungskappe an den Scheibenwischer aus 8;
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12 eine
perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Montage eines
ersten Klemmhülsenträgers an den Scheibenwischer
aus 8;
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12a einen Schnitt entlang der Linie 12a-12a in 12;
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13 eine
perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Montage eines
Sattelträgers an den Scheibenwischer aus 8;
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13a einen Schnitt entlang der Linie 13a-13a in 13;
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14 eine
perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Montage eines
zweiten Klemmhülsenträgers an den Scheibenwischer
aus 8;
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14a einen Schnitt entlang der Linie 14a-14a in 14;
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15 eine
perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Montage eines
langen Wischblattes an den Scheibenwischer aus 8;
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15a einen Schnitt entlang der Linie 15a-15a in 15;
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16 eine
perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Montage einer
zweiten Endpositionierungskappe an den Scheibenwischer aus 8;
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16a einen Schnitt entlang der Linie 16a-16a in 16;
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17 bis 17b perspektivische Ansichten zur Erläuterung
der Montage eines Klemmhülsenträgers an einem
federnden Metalllängsträgerstreifen des Scheibenwischers
aus 8;
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18 einen
Schnitt entlang der Linie 18-18 in 17;
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18a einen Schnitt entlang der Linie 18a-18a in 17a;
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18b einen Schnitt entlang der Linie 18b-18b in 17b;
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19 eine
perspektivische Ansicht eines montierten Scheibenwischers aus 8 mit
einem Wischerarm;
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20 und 21 jeweils
einen Schnitt entlang der Linie 20-20 in 19 zur
Erläuterung des Betriebs des Scheibenwischers aus 8 an
der Frontscheibe eines Fahrzeuges;
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22 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Flachblattwischers für
ein Fahrzeug gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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22a einen Schnitt entlang der Linie 22a-22a in 22;
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23 eine
perspektivische Ansicht des Flachblattwischers aus 22;
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23a einen Schnitt entlang der Linie 23a-23a in 23;
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24 einen
Schnitt eines alternativen Klemmhülsenträgers
des Flachblattwischers aus 22;
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25 einen
Schnitt des Klemmhülsenträgers aus 24 mit
einem Wischblatt an der Frontscheibe eines Fahrzeuges.
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Mit
Bezug auf die 8 bis 10e weist ein
umgangssprachlich als rahmenloser Scheibenwischer bezeichneter Flachblattwischer
für ein Fahrzeug gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung einen federnden Metalllängsträgerstreifen 20,
einen Sattelträger 30 für einen Wischeradapter,
zwei Klemmhülsenträger 40, ein langes
Wischblatt 50 und ein Paar Endpositionierungskappen 60 auf.
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Der
federnde Metalllängsträgerstreifen 20 ist ein
flaches flexibles Metallband mit bügelförmigem Profil
mit zwei sich nach unten erstreckenden Enden und weist ein Paar
kurze Querränder 21, ein Paar lange Längsränder 23,
ein Paar angepasste Führungsabschnitte, zwei Paar abgerundete
Schultern 22 und zwei Paar Nuten 24 auf, wobei
jeder angepasste Führungsabschnitt an einem distalen Ende des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 liegt
und von dem Paar abgerundeten Schultern 22 flankiert wird,
und wobei jedes Paar Nuten 24 an einander gegenüberliegenden
Seiten der langen Längsränder 23 und
an den entsprechenden abgerundeten Schultern 22 angeordnet
ist.
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Der
Sattelträger 30 ist ein einheitlich extrudiertes
Parallelepiped aus Kunststoff mit einer oberen Fläche 31,
einer unteren Sohle 32, zwei langen Längsschultern 33 und
zwei kurzen Querseiten 34, und weist ein Paar aufrechte
Wangen 311, einen Aufnahmekanal 35 mit einem oberen
ersten Aufnahmekanal 351 und einem unteren zweiten Aufnahmekanal 352,
einen Längsspalt 36, ein Paar horizontale Klemmvorsprünge 37,
ein Paar symmetrische Abschrägungen 38 und ein
Paar erweiterte Einlassnuten 39 auf, wobei die beiden aufrechten
Wangen 311 nebeneinander an der oberen Fläche 31 und
jeweils nahe der entsprechenden langen Längsschulter 33 angeordnet
sind, und zwischen den beiden aufrechten Wangen 311 eine
Stützachse 312 zum Kuppeln mit einem Wischeradapter 70 vorgesehen
ist, der mit einem Wischerarm 2 verbunden ist, wie in 19 gezeigt
ist. Der Aufnahmekanal 35 ist zwischen der oberen Fläche 31 und
der unteren Sohle 32 angeordnet und erstreckt sich in Richtung
zu den beiden kurzen Querseiten 34, wobei der obere erste
Aufnahmekanal 351 breiter als der untere zweite Aufnahmekanal 352 ist.
Der erste Aufnahmekanal 351, der ein flacher oberer Raum
des Aufnahmekanals 35 nahe der oberen Fläche 31 ist,
ist derart dimensioniert, dass dessen Breite und Höhe etwas
größer als die Breite und die Höhe des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 sind,
so dass der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 darin
eingesetzt werden kann. Der zweite Aufnahmekanal 352, der
ein angepasster flacher unterer Raum des Aufnahmekanals 35 ist,
ist derart dimensioniert, dass dessen Breite und Höhe etwas größer
als die Breite und die Höhe eines oberen Flügelabschnitts 51 an
dem langen Wischblatt 50 ist, so dass der obere Flügelabschnitt 51 des
langen Wischblattes 50 darin eingesetzt werden kann. Der
Längsspalt 36 ist zwischen dem zweiten Aufnahmekanal 352 und
der unteren Sohle 32 parallel zu den beiden langen Längsschultern 33 derart
ausgebildet, dass ein mittlerer Halsabschnitt 52 an dem
oberen Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 darin
eingesetzt werden kann. Die beiden horizontalen Klemmvorsprünge 37 sind
zwischen den Außenwänden der unteren Sohle 32 und
der Innenwand des zweiten Aufnahmekanals 352 derart ausgebildet,
dass sie parallel nebeneinander an beide Seiten des Längsspaltes 36 angrenzen.
Die beiden symmetrischen Abschrägungen 38 sind
zwischen der Innenwand des oberen ersten Aufnahmekanals 351 und
der Innenwand des unteren zweiten Aufnahmekanals 352 in symmetrischer
Weise derart ausgebildet, dass von jeder symmetrischen Abschrägung 38 entlang
der jeweiligen Innenwand des entsprechenden ersten Aufnahmekanals 351 und
der jeweiligen Innenwand des entsprechenden zweiten Aufnahmekanals 352 ein stumpfer
Winkel gebildet wird. Die erweiterten Einlassnuten 39 erstrecken
sich an jeder kurzen Querseite 34 mit einem unteren vorderen
Randausschnitt nach innen, wobei das Querschnittsprofil der Einlassnuten 39 gleich
dem einer kurzen Querseite 44 an dem Klemmhülsenträger 40 ist,
jedoch die Innenabmessung der Einlassnuten 39 etwas größer
als die Außenabmessung der kurzen Querseite 44 des Klemmhülsenträgers 40 ist.
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Jeder
der beiden Klemmhülsenträger 40 ist ein
einheitlich extrudiertes, starres und hohles Hartplastikband mit
einer oberen Fläche 41, einer unteren Sohle 42,
zwei langen Längsschultern 43 und zwei kurzen
Querseiten 44, und weist einen Aufnahmekanal 45 mit
einem oberen ersten Aufnahmekanal 451 und einem unteren
zweiten Aufnahmekanal 452, einen Längsspalt 46,
ein Paar horizontale Klemmvorsprünge 47 und ein
Paar symmetrische Abschrägungen 48 auf, wobei
der Aufnahmekanal 45 zwischen der oberen Fläche 41 und
der unteren Sohle 42 angeordnet ist und sich in Richtung
zu den beiden kurzen Querseiten 44 erstreckt, wobei der
obere erste Aufnahmekanal 451 breiter als der untere zweite
Aufnahmekanal 452 ist. Der erste Aufnahmekanal 451, der
ein flacher oberer Raum des Aufnahmekanals 45 nahe der
oberen Fläche 41 ist, ist derart dimensioniert,
dass dessen Breite und Höhe etwas größer
als die Breite und die Höhe des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 sind,
so dass der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 darin
eingesetzt werden kann. Der zweite Aufnahmekanal 452, der
ein angepasster flacher unterer Raum des Aufnahmekanals 45 ist,
ist derart dimensioniert, dass dessen Breite und Höhe etwas
größer als die Breite und die Höhe des
oberen Flügelabschnitts 51 an dem langen Wischblatt 50 ist, so
dass der obere Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 darin
eingesetzt werden kann. Der Längsspalt 46 ist
zwischen dem zweiten Aufnahmekanal 452 und der unteren
Sohle 42 parallel zu den beiden langen Längsschultern 43 derart
ausgebildet, dass der mittlere Halsabschnitt 52 an dem
oberen Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 darin eingesetzt
werden kann. Die beiden horizontalen Klemmvorsprünge 47 sind
zwischen den Außenwänden der unteren Sohle 42 und
der Innenwand des zweiten Aufnahmekanals 452 derart ausgebildet, dass
sie parallel nebeneinander an beide Seiten des Längsspaltes 46 angrenzen.
Die beiden symmetrischen Abschrägungen 48 sind
zwischen der Innenwand des oberen ersten Aufnahmekanals 451 und der
Innenwand des unteren zweiten Aufnahmekanals 452 in symmetrischer
Weise derart ausgebildet, dass von jeder symmetrischen Abschrägung 48 entlang der
jeweiligen Innenwand des entsprechenden ersten Aufnahmekanals 451 und
der jeweiligen Innenwand des entsprechenden zweiten Aufnahmekanals 452 ein
stumpfer Winkel gebildet wird.
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Das
lange Wischblatt 50 ist ein einheitlich extrudiertes, weiches
und federndes Band mit einem oberen Flügelabschnitt 51,
einem mittleren Halsabschnitt 52 und einem unteren Wischrand 53.
Ein Paar symmetrische Längsnuten sind an beiden Seiten
des mittleren Halsabschnitts 52 nebeneinander ausgebildet,
so dass der mittlere Halsabschnitt 52 durch den Längsspalt 36 in
dem Sattelträger 30 und den Längsspalt 46 in
dem Klemmhülsenträger 40 hindurchlaufen
kann.
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Jede
der beiden Endpositionierungskappen 60 ist ein hohler flexibler
Quader zum Abdecken des entsprechenden kurzen Querrandes 21 an
dem federnden Metalllängsträgerstreifen 20,
und weist ein vorderes offenes Ende 61, ein hinteres geschlossenes
Ende 62, ein Paar erweiterte Einlassnuten 63,
einen Aufnahmekanal 66 mit einem oberen ersten Aufnahmekanal 661 und
einem unteren zweiten Aufnahmekanal 662, einen Längsspalt 67,
ein Paar horizontale Innenrippen 68 und zwei Längsschultern 69 auf, die
leicht dehnbar verformt werden können. Die erweiterten
Einlassnuten 63 erstrecken sich an dem jeweiligen vorderen
offenen Ende 61 mit einem unteren vorderen Randausschnitt
nach innen, wobei das Querschnittsprofil der Einlassnuten 63 gleich
dem der kurzen Querseite 44 an dem Klemmhülsenträger 40 ist,
jedoch die Innenabmessung der Einlassnuten 63 etwas größer
als die Außenabmessung der kurzen Querseite 44 des
Klemmhülsenträgers 40 ist. Der Aufnahmekanal 66 ist
zwischen der oberen Fläche 53 und der unteren
Sohle 65 ausgebildet und erstreckt sich in Richtung zu
dem hinteren geschlossenen Ende 62, wobei der obere erste
Aufnahmekanal 661 breiter als der untere zweite Aufnahmekanal 662 ist.
Der erste Aufnahmekanal 661, der ein flacher oberer Raum
des Aufnahmekanals 66 nahe der oberen Fläche 64 ist,
ist derart dimensioniert, dass dessen Breite und Höhe etwas
größer als die Breite und die Höhe des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 sind,
so dass der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 darin
eingesetzt werden kann. Der zweite Aufnahmekanal 662, der
ein angepasster flacher unterer Raum des Aufnahmekanals 66 ist,
ist derart dimensioniert, dass dessen Breite und Höhe etwas
größer als die Breite und die Höhe des
oberen Flügelabschnitts 51 an dem langen Wischblatt 50 ist,
so dass der obere Flügelabschnitt 51 des langen
Wischblattes 50 darin eingesetzt werden kann. Der Längsspalt 67 ist
zwischen dem zweiten Aufnahmekanal 662 und der unteren
Sohle 65 parallel zu den beiden langen Längsschultern 69 derart
ausgebildet, dass der mittlere Halsabschnitt 52 an dem
oberen Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 darin
eingesetzt werden kann. Wie in den 10b und 10c gezeigt, sind die beiden horizontalen Innenrippen 68 an
beiden Innenwänden des oberen ersten Aufnahmekanals 661 nahe
dem hinteren geschlossenen Ende 62 einander gegenüberliegend
angeordnet, um den eingesetzten federnden Metalllängsträgerstreifen 20 in
einem besseren Haltezustand zu greifen.
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Die 11 bis 16 beschreiben
den Montagevorgang für den Scheibenwischer gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Schritt a:
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Erstens
wird der obere erste Aufnahmekanal 661 in dem vorderen
offenen Ende 61 der einen Endpositionierungskappe 60 zu
dem einen kurzen Querrand 21 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 ausgerichtet
und derart verschoben, dass die beiden langen Längsränder 23 des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 in
den ersten Aufnahmekanal 661 bis in die Position gleiten
können, in der die beiden abgerundeten Schultern 22 des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 mit
den beiden horizontalen Innenrippen 68 der Endpositionierungskappe 60 in Kontakt
stehen, wie in 11a gezeigt ist. Zweitens wird
der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 nach vorn
in den ersten Aufnahmekanal 661 derart hinein gedrückt,
dass die beiden abgerundeten Schultern 22 des federnden
Metalllängsträgerstreifens 20 über die
beiden horizontalen Innenrippen 68 gleiten und die beiden
Längsschultern 22 der Endpositionierungskappe 60 infolge
der flexiblen Verformung leicht nach außen gedehnt werden,
wie in 11b gezeigt ist. Drittens wird
der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 weiter
nach vorn gedrückt, bis die beiden horizontalen Innenrippen 68 der
Endpositionierungskappe 60 durch ein Schnappgeräusch
mit den beiden Nuten 24 in den langen Längsrändern 23 in
Eingriff gelangen, wie in 11c gezeigt
ist, so dass der Eingriffsschritt zwischen der einen Endpositionierungskappe 60 und
dem einen Ende des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 beendet
ist.
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Schritt b:
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Zuerst
wird die eine kurze Querseite 44 des einen Klemmhülsenträgers 40 zu
dem anderen kurzen Querrand 21 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20,
der nicht mit der Endpositionierungskappe 60 versehen ist,
ausgerichtet, und dann wird der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 in
den ersten Aufnahmekanal 451 des Klemmhülsenträgers 40 hinein
gesteckt und der Klemmhülsenträger 40 entlang dem
federnden Metalllängsträgerstreifen 20 bis
in die Position geschoben, in welcher die eine kurze Querseite 44 des
Klemmhülsenträgers 40 mit dem vorderen
offenen Ende 61 der Endpositionierungskappe 60 in
Kontakt steht. Zweitens wird der Klemmhülsenträger 40 weiter
verschoben, bis die eine kurze Querseite 44 des Klemmhülsenträgers 40 mit
den erweiterten Einlassnuten 63 der Endpositionierungskappe 60 in Eingriff
gelangt, so dass der eine Klemmhülsenträger 40 vollständig
in die Endpositionierungskappe 60 eingesetzt ist, wie in
den 12 und 12a gezeigt ist.
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Schritt c:
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Erstens
wird die eine kurze Querseite 34 des Sattelträgers 30 zu
dem anderen kurzen Querrand 21 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20,
der noch nicht mit der Endpositionierungskappe 60 versehen
ist, ausgerichtet, und dann wird der federnde Metalllängsträgerstreifen 20 in
den ersten Aufnahmekanal 351 des Sattelträgers 30 hinein
gesteckt und der Sattelträger 30 entlang dem federnden
Metalllängsträgerstreifen 20 bis in die
Position geschoben, in der die eine kurze Querseite 34 des
Sattelträgers 30 mit der anderen kurzen Querseite 44 des
Klemmhülsenträgers 40 in Kontakt steht.
Zweitens wird der Sattelträger 30 weiter nach
vorn geschoben, bis die andere kurze Querseite 44 des Klemmhülsenträgers 40 vollständig
in die erweiterten Einlassnuten 39 der kurzen Querseite 34 des
Sattelträgers 30 eingesetzt und von dem Sattelträger 30 umhüllt
ist, wie in den 13 und 13a gezeigt
ist.
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Schritt d:
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Zuerst
wird wie in Schritt b der andere Klemmhülsenträger 40 auf
den federnden Metalllängsträgerstreifen 20 gesteckt.
Zweitens wird der Klemmhülsenträger 40 weiter
nach vorn geschoben, bis die eine kurze Querseite 44 des
Klemmhülsenträgers 40 in die erweiterten
Einlassnuten 39 der anderen kurzen Querseite 34 des
Sattelträgers 30 hinein gleitet und von dem Sattelträger 30 vollständig
umhüllt ist, wie in den 14 und 14a gezeigt ist.
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Schritt e:
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Zuerst
wird der obere Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 zu
dem unteren zweiten Aufnahmekanal 452 des anderen Klemmhülsenträgers 40 ausgerichtet
und in diesen eingesetzt. Zweitens wird das lange Wischblatt 50 entlang
dem unteren zweiten Aufnahmekanal 452 des anderen Klemmhülsenträgers 40 nach
vorn und weiter durch den unteren zweiten Aufnahmekanal 352 des
Sattelträgers 30 hindurch geschoben, anschließend
weiter durch den unteren zweiten Aufnahmekanal 452 des
einen Klemmhülsenträgers 40 hindurch
und schließlich durch den unteren zweiten Aufnahmekanal 662 der einen
Endpositionierungskappe 60 hindurch geschoben. Drittens
wird das lange Wischblatt 50 derart weiter nach vorn geschoben,
dass das vordere Ende des langen Wischblattes 50 mit der
Innenwand an dem geschlossenen Ende 62 der Endpositionierungskappe 60 in
Kontakt gelangt, wie in den 15 und 15a gezeigt ist.
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Schritt f:
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Zuerst
wird wie in Schritt a der obere erste Aufnahmekanal 661 in
dem vorderen offenen Ende 61 der anderen Endpositionierungskappe 60 zu
dem anderen kurzen Querrand 21 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 ausgerichtet,
der obere Flügelabschnitt 51 des langen Wischblattes 50 wird
zu dem unteren zweiten Aufnahmekanal 662 der anderen Endpositionierungskappe 60 ausgerichtet
und in diesen eingesetzt, die beiden langen Längsränder 23 des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 werden in
dem ersten Aufnahmekanal 661 bis in die Position verschoben,
in der die beiden abgerundeten Schultern 22 des federnden
Metalllängsträgerstreifens 20 mit den
beiden horizontalen Innenrippen 68 der anderen Endpositionierungskappe 60 in
Kontakt stehen. Zweitens werden die beiden abgerundeten Schultern 22 des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 über
die beiden horizontalen Innenrippen 68 hinweg geschoben,
bis die beiden horizontalen Innenrippen 68 der Endpositionierungskappe 60 durch ein
Schnappgeräusch mit den beiden Nuten 24 in den
langen Längsrändern 23 des federnden
Metalllängsträgerstreifens 20 in Eingriff
gelangen und das hintere Ende des langen Wischblattes 50 mit
der Innenwand an dem geschlossenen Ende 62 der anderen
Endpositionierungskappe 60 in Kontakt gelangt, so dass
der gesamte Montagevorgang beendet wird, wie in den 16 und 16a gezeigt ist.
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Mit
Bezug auf die 17 bis 18b werden
die oben genannten Schritte b und d des Kupplungsvorganges des Klemmhülsenträgers 40 mit dem
federnden Metalllängsträgerstreifen 20 über
die entsprechenden Enden näher beschrieben. Da die Breite
der abgerundeten Schultern 22 des jeweiligen angepassten
Führungsabschnitts etwas geringer als die Breite der langen
Längsränder 23 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 ist,
kann der Führungsabschnitt als eine Ausrichtungsvorstufe
bei dem Kupplungsvorgang dienen.
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Zuerst
kann zum Beispiel, selbst wenn der angepasste Führungsabschnitt
mit den abgerundeten Schultern 22 des federnden Metalllängsträgerstreifens 20 nicht
exakt in linearer Ausrichtung zu dem oberen ersten Aufnahmekanal 451 des
Klemmhülsenträgers 40 ist, der angepasste
Führungsabschnitt mit den abgerundeten Schultern 22 des
federnden Metalllängsträgerstreifens 20 in
den Klemmhülsenträger 40 eingesetzt werden,
da der untere zweite Aufnahmekanal 452 des Klemmhülsenträgers 40 eine
zusätzliche Toleranz zum Aufnehmen des Führungsabschnitts
mit den abgerundeten Schultern 22 schafft, wie in den 17 und 18 gezeigt
ist. Zweitens kann aufgrund der von dem unteren zweiten Aufnahmekanal 452 geschaffenen
zusätzlichen Toleranz in dem Klemmhülsenträger 40 der
federnde Metalllängsträgerstreifen 20,
der ursprünglich nicht exakt linear zu dem oberen ersten
Aufnahmekanal 451 des Klemmhülsenträgers 40 ausgerichtet
ist, nun grob ausgerichtet eingestellt werden, wie in den 17a und 18a gezeigt
ist. Schließlich kann die Ausrichtung und Kupplung zwischen
dem Klemmhülsenträger 40 und dem federnden
Metalllängsträgerstreifen 20 auf einen
gewünschten Zustand weiter fein abgestimmt werden, um den
Kupplungsvorgang zu vollenden, wie in den 17b und 18b gezeigt ist.
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Mit
den oben beschriebenen Merkmalen bedarf der Ausrichtungsvorgang
für die Hauptkomponenten des Scheibenwischers keiner besonderen Sorgfalt,
so dass die Ermüdungsgefahr für einen Montagearbeiter
beträchtlich reduziert werden kann. Dementsprechend kann
nicht nur Montagezeit eingespart werden, sondern die Montageeffizienz
kann außerdem erhöht werden. Demzufolge werden
die Herstellungskosten verringert, und die Marktwettbewerbsfähigkeit
wird erhöht.
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Darüber
hinaus besteht mit Bezug auf die 19 bis 21 ein
dynamisches Hauptmerkmal des Scheibenwischers gemäß der
Erfindung darin, dass der Klemmhülsenträger 40 aus
Hartplastik über seine gesamte Struktur gleichmäßig
starr und hart ist. Beim praktischen Betrieb wird, wie bereits zuvor
erwähnt, eine horizontale Vorwärtskraftkomponente
Fh auf den Scheibenwischer ausgeübt,
wenn der Wischerarm 2 vorschwenkt, wohingegen eine horizontale
Rückwärtskraftkomponente Fh'
auf den Scheibenwischer ausgeübt wird, wenn der Wischerarm 2 zurückschwenkt.
Die starre und harte Eigenschaft der Klemmhülsenträger 40 gemäß der
Erfindung schafft einen wirksamen Widerstand gegen Verformung, die üblicherweise
bei dem flexiblen oberen Träger an dem Blattkörper
nach dem Stand der Technik auftritt. Daher werden beim Betrieb des
Scheibenwischers gemäß der Erfindung vorübergehende Wisch-,
Ruckel- oder harsche Kratzgeräusche vermieden. Demzufolge
tritt keine Spannungsverformung auf, so dass die Lebensdauer des
Scheibenwischers verlängert werden kann.
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Die 22 bis 23a zeigen einen Flachblattwischer für
ein Fahrzeug gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Die meisten Komponenten der zweiten Ausführungsform sind
identisch mit dem entsprechenden Komponenten der oben beschriebenen
ersten Ausführungsform, jedoch sind bestimmte Komponenten
wie folgt modifiziert. Die Klemmhülsenträger 400 weisen
im Gegensatz zu den Klemmhülsenträgern 40 einen
an ihrer oberen Fläche 401 ausgebildeten Längsrücken 402 mit
einer nach oben spitz zulaufenden Querschnittsform auf, wie in 22a gezeigt ist. Der Sattelträger 300 weist
im Gegensatz zu dem Sattelträger 30 an seinen
kurzen Querseiten 301 jeweils einen hohlen Rücken 302 mit
einer nach oben spitz zulaufenden Querschnittsform zum Kuppeln mit
dem Längsrücken 402 des jeweiligen Klemmhülsenträgers 400 auf.
Die Endpositionierungskappen 600 weisen im Gegensatz zu
den Endpositionierungskappen 60 an ihrer oberen Fläche 601 jeweils
einen hohlen Rücken 602 mit einer nach oben spitz
zulaufenden Querschnittsform auf. Die Querschnittsprofile der hohlen
Rücken 302 und 602 sind gleich denen des
Längsrückens 402, jedoch ist die Innenabmessung
der hohlen Rücken 302 und 602 etwas größer als
die Außenabmessung des Längsrückens 402 des Klemmhülsenträgers 400,
wie in 23a gezeigt ist. Durch den Längsrücken 402 an
dem Klemmhülsenträger 400 wird ein entsprechender
Luftspoiler nach strömungsdynamischen Prinzipien geschaffen,
wenn das lange Wischblatt 50 über die Frontscheibe wischt.
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Mit
Bezug auf die 24 und 25 ist
der Klemmhülsenträger 410 gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gegenüber dem
zuvor beschriebenen Klemmhülsenträger 400 derart
modifiziert, dass an seiner oberen Fläche 411 ein
asymmetrischer Längsrücken 412 vorgesehen ist,
der als ein entsprechender Luftspoiler genauso nach strömungsdynamischen
Grundsätzen dient, wenn das lange Wischblatt 50 über
die Frontscheibe wischt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6523218 [0003]
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